Экспертиза материалов ЭУМК 9 страница

Нап­равля­ющие ус­тройства (ка­тучие бал­ки и ус­тройства пан­тограф­но­го ти­па) пред­назна­чены для ус­та­нов­ки и пе­ред­ви­жения са­моход­ных ап­па­ратов при свар­ке пря­моли­нейны­ми шва­ми из­де­лий ог­ра­ничен­ной дли­ны в тех слу­ча­ях, ког­да конс­трук­ция из­де­лия не поз­во­ля­ет при­менить трак­тор, пе­ред­ви­га­ющийся не­пос­редс­твен­но по из­де­лию. Как пра­вило, нап­равля­ющие ус­тройства име­ют спе­ци­альное наз­на­чение. Ис­клю­чение сос­тавля­ют пе­ред­вижные нап­равля­ющие ус­тройства для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­роч­ных ап­па­ратов при свар­ке шва­ми дли­ной 3…8 м.

Ка­тучая бал­ка (рис. 4.26) пред­став­ля­ет со­бой бал­ку 2 с нап­равля­ющи­ми для пе­реме­щения ап­па­рата, пе­ред­ви­га­ющу­юся с по­мощью двух ве­дущих ко­лес 5 и двух хо­лос­тых ко­лес 4. В конс­трук­цию ка­тучей бал­ки вхо­дят так­же со­еди­нительный вал 3, штур­ва­лы 1 и сто­пор­ное ус­тройство (для фик­са­ции бал­ки над ли­ни­ей шва).

Рис. 4.26.Катучая балка:
1 — штурвалы; 2 — балка; 3 — соединительный вал; 4 — холостое колесо; 5 — ведущее колесо

Ка­тучие бал­ки не име­ют ме­ханиз­ма вер­ти­кально­го пе­реме­щения и при­меня­ют­ся в тех слу­ча­ях ког­да вер­ти­кальный шов рас­по­ложен в пре­делах хо­да сва­роч­но­го ап­па­рата (нап­ри­мер, при свар­ке плос­ких из­де­лий и ба­лок с не­большим по­переч­ным се­чени­ем).

Ус­тройства пан­тограф­но­го ти­па (рис. 4.27) дос­та­точ­но уни­вер­сальны и ши­роко ис­пользу­ют­ся в сва­роч­ном про­из­водс­тве. Ос­новной частью ус­тройств пан­тограф­но­го ти­па яв­ля­ет­ся нап­равля­ющая бал­ка 2, по ко­торой пе­реме­ща­ет­ся сва­роч­ный ап­па­рат 1. Бал­ка шар­нирно кре­пит­ся с по­мощью кон­со­лей 3 к ко­лон­нам 4. В ис­ходном по­ложе­нии (при заг­рузке и сня­тии из­де­лия) по­воро­том кон­со­лей бал­ка с ап­па­ратом вы­водит­ся из ра­бочей зо­ны; в ра­бочем по­ложе­нии бал­ка рас­по­лага­ет­ся над сва­рива­емым из­де­ли­ем. По­ворот кон­со­лей осу­щест­вля­ет­ся от элек­троп­ри­вода.

Рис. 4.27.Схема устройства пантографного типа для установки сварочного аппарата:
1 — сварочный аппарат; 2 — направляющая балка; 3 — консоли; 4 — колонны

Ус­тройства для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения по­лу­ав­то­матов. К этим ус­тройствам от­но­сят­ся ста­ци­онар­ные или пе­ренос­ные ко­лон­ны с кон­со­лями и те­леж­ки. На ко­лон­не 1 шар­нирно за­креп­ле­ны две сек­ции 2 и 3 скла­дыва­ющейся кон­со­ли (рис. 4.28, а). На кон­це кон­со­ли раз­ме­щен по­да­ющий ме­ханизм 4 по­лу­ав­то­мата, а око­ло шар­ни­ра — кас­се­та 5 со сва­роч­ной про­воло­кой. На­личие скла­дыва­ющейся кон­со­ли обес­пе­чива­ет зна­чительный ра­ди­ус об­слу­жива­ния (до 3500 мм), а при не­об­хо­димос­ти поз­во­ля­ет зна­чительно уменьшить за­нима­емую ус­тройством пло­щадь. Не­дос­татком та­кой конс­трук­ции яв­ля­ет­ся не­удоб­ная ус­та­нов­ка кас­се­ты (на вы­соте).

Ко­лон­на с ме­ханиз­мом подъема кон­со­ли (рис. 4.28, б) сос­то­ит из элек­трод­ви­гате­ля 6, ре­дук­то­ра 7, хо­дово­го вин­та 8 и гайки 9. Для ус­та­нов­ки кас­се­ты кон­соль опус­ка­ет­ся в ниж­нее по­ложе­ние.

Рис. 4.28.Колонны для установки полуавтоматов:
а — со складывающейся консолью; б — с механизмом подъема консоли; в — с монорельсом; 1 — колонна; 2, 3 — секции складывающейся консоли; 4 — подающий механизм; 5 — кассета со сварочной проволокой; 6 — электродвигатель; 7 — редуктор; 8 — ходовой винт; 9 — гайка; 10 — монорельс; 11 — тележка

При свар­ке длин­ных из­де­лий по­да­ющий ме­ханизм по­лу­ав­то­мата и кас­се­ту с про­воло­кой раз­ме­ща­ют на те­леж­ке 11, пе­реме­ща­ющейся по мо­норельсу 10 (рис. 4.28, в) вдоль сва­рива­емо­го из­де­лия.

Те­леж­ки обес­пе­чива­ют пе­реме­щение сва­роч­ных по­лу­ав­то­матов при свар­ке про­тяжен­ных сты­ков в го­ризон­тальной плос­кости и ос­на­щены элек­трод­ви­гате­лем с ди­апа­зоном ре­гули­рова­ния час­то­ты вра­щения, ко­торая пре­об­ра­зу­ет­ся ре­дук­то­ром и хо­довым вин­том в ли­нейное пе­реме­щение со ско­ростью свар­ки.

 

4.4Оборудование для перемещения сварщика

Обо­рудо­вание для пе­реме­щения свар­щи­ка обес­пе­чива­ет удоб­ное его по­ложе­ние при ра­боте на вы­соте. Ос­новны­ми ви­дами обо­рудо­вания для пе­реме­щения свар­щи­ка яв­ля­ют­ся подъем­ные и подъем­но-выд­вижные уни­вер­сальные пло­щад­ки с при­водом, лиф­ты и пе­ред­вижные пло­щад­ки-лес­тни­цы.

Подъем­но-выд­вижные пло­щад­ки обес­пе­чива­ют не только подъем, но и го­ризон­тальное пе­реме­щение ра­боче­го бал­ко­на (вер­хней час­ти пло­щад­ки) со свар­щи­ком при не­под­вижном ос­но­вании пло­щад­ки. Раз­ли­ча­ют ста­ци­онар­ные, пе­ренос­ные и пе­ред­вижные пло­щад­ки.

Ста­ци­онар­ные пло­щад­ки не­об­хо­димы для об­слу­жива­ния спе­ци­али­зиро­ван­ных ра­бочих мест в тех слу­ча­ях, ког­да дви­жение только ра­боче­го бал­ко­на при не­под­вижном ос­но­вании пло­щад­ки обес­пе­чива­ет удоб­ную ра­боту при вы­пол­не­нии всех швов из­де­лия. Не­большие по раз­ме­ру пе­ренос­ные пло­щад­ки при­меня­ют­ся на ог­ра­ничен­ной про­из­водс­твен­ной пло­щади.

Уни­вер­сальные пе­ред­вижные пло­щад­ки с при­водом поз­во­ля­ют быс­тро пе­реме­щать свар­щи­ка вмес­те с ап­па­рату­рой и ма­тери­ала­ми не­пос­редс­твен­но к мес­ту свар­ки. Это осо­бен­но важ­но при свар­ке круп­но­габа­рит­ных из­де­лий, ус­та­нов­ленных на по­зици­оне­рах, кан­то­вате­лях и дру­гих по­ворот­ных ус­тройствах, ког­да свар­щик, на­ходясь на вы­соте, дол­жен быс­тро пе­реме­щаться при каж­дом по­воро­те из­де­лия. При по­лу­ав­то­мати­чес­кой свар­ке, ког­да на ра­бочем мес­те свар­щи­ка дол­жен на­ходиться по­да­ющий ме­ханизм по­лу­ав­то­мата, при­мене­ние пе­ред­вижных пло­щадок так­же эф­фектив­но. При от­сутс­твии пе­ред­вижных пло­щадок свар­щик вы­нуж­ден пользо­ваться прис­тавны­ми лес­тни­цами, стре­мян­ка­ми, под­став­ка­ми и дру­гими прос­тейши­ми прис­по­соб­ле­ни­ями, ко­торые не всег­да мо­гут обес­пе­чить удоб­ное по­ложе­ние свар­щи­ка при вы­пол­не­нии всех швов из­де­лия.

Та­ким об­ра­зом, пе­ред­вижные пло­щад­ки рас­ши­ря­ют об­ласть при­мене­ния по­лу­ав­то­мати­чес­кой свар­ки, поз­во­ля­ют вы­пол­нять бњльшую часть швов в ниж­нем по­ложе­нии и «в ло­доч­ку», удоб­но и бе­зопас­но рас­по­лагаться свар­щи­ку на вы­соте, зна­чительно сок­ра­ща­ют вспо­мога­тельное вре­мя на его пе­реме­щение.

Подъем­ные пло­щад­ки обес­пе­чива­ют пе­реме­щение свар­щи­ка в двух нап­равле­ни­ях: по вер­ти­кали (подъемом бал­ко­на) и по го­ризон­та­ли (пе­ред­ви­жени­ем всей пло­щад­ки). Пос­леднее дви­жение мо­жет осу­щест­вляться вдоль (рис. 4.29, а) и по­перек (рис. 4.29, б) фрон­та ра­бот (с «на­ез­дом» на из­де­лие).

Рис. 4.29.Схемы движения подъемных (а, б) и подъемно-выдвижных (в, г) площадок для перемещения сварщика

Подъем­но-выд­вижные пло­щад­ки обес­пе­чива­ют пе­реме­щение свар­щи­ка в трех нап­равле­ни­ях: вдоль фрон­та ра­бот (пе­реме­щени­ем всей пло­щад­ки), по­перек фрон­та ра­бот (выд­ви­жени­ем бал­ко­на) и по вер­ти­кали (подъемом ра­боче­го бал­ко­на). Подъем­но-выд­вижные пло­щад­ки из­го­тов­ля­ют­ся по двум ос­новным схе­мам: шар­нирно-ры­чаж­ной и ко­ор­ди­нат­ной.

Шар­нирно-ры­чаж­ная схе­ма (рис. 4.29, в) обес­пе­чива­ет подъем и выд­ви­жение ра­боче­го бал­ко­на за счет вра­щательных дви­жений сек­ций стре­лы, а ко­ор­ди­нат­ная схе­ма (рис. 4.29, г) — за счет пря­моли­нейных вер­ти­кальных дви­жений ка­рет­ки и го­ризон­тальных дви­жений кон­со­ли (ана­логич­но дви­жени­ям гла­гольных и ве­лоси­пед­ных те­лежек). Пло­щад­ки, вы­пол­ненные по ко­ор­ди­нат­ной схе­ме, в ис­ходном по­ложе­нии за­нима­ют зна­чительно больше мес­та, так как кон­соль при этом выс­ту­па­ет над те­леж­кой в сто­рону, про­тиво­полож­ную фрон­ту ра­бот. Пло­щад­ки, вы­пол­ненные по шар­нирно-ры­чаж­ной схе­ме, в ис­ходном по­ложе­нии ком­пак­тны. Их конс­трук­ция бо­лее тех­но­логич­на, так как в ней от­сутс­тву­ют слож­ные в из­го­тов­ле­нии нап­равля­ющие для пря­моли­нейно­го дви­жения. В табл. 4.1 при­веде­ны ос­новные тех­ни­чес­кие дан­ные пло­щадок для пе­реме­щения свар­щи­ка.

Таблица 4.1. Технические характеристики площадок для перемещения сварщика
Па­раметр	Зна­чения па­рамет­ров мо­делей
	ПСП-4	ПСУ-2/1,6	ПСУ-4/2
Гру­зоподъем­ность, кг	300	250	200
Вы­сота подъема над по­лом, мм:
§ на­ибольшая	4000	2290	4000
§ на­именьшая	1600	800	960
Вы­лет бал­ки от оси ко­лон­ны, мм:
§ на­именьший	1650	—	—
§ на­ибольший	2600	1660	2000
Раз­мер ра­боче­го бал­ко­на, мм	1000×1750	1800×900	2000×1000
Kолея пло­щад­ки, мм	1400	1400	1524
Ба­за пло­щад­ки, мм	1900	1450	2200
Мас­са пло­щад­ки, кг	2800	2100	2500

Кро­ме рас­смот­ренных пло­щадок с при­водом в ря­де слу­ча­ев при­меня­ют­ся прос­тейшие пло­щад­ки ти­па пе­ред­вижных лес­тниц.

Для пе­реме­щения свар­щи­ка по вер­ти­кали на нес­колько мет­ров при элек­трош­ла­ковой свар­ке ба­раба­нов кот­лов и дру­гих круп­но­габа­рит­ных из­де­лий слу­жат спе­ци­альные лиф­ты. Лифт обес­пе­чива­ет подъем свар­щи­ка на тре­бу­емую вы­соту и фик­си­ру­ет­ся на этой вы­соте при вы­пол­не­нии ра­бот.

Бе­зопас­ная ра­бота обо­рудо­вания для пе­реме­щения свар­щи­ка на вы­соте тре­бу­ет на­личия спе­ци­альных пре­дох­ра­нительных уст­ройств. В ме­ханиз­мах подъема с тро­сом или цепью ус­та­нав­ли­ва­ют дем­пфер­ные ло­вите­ли, пре­дот­вра­ща­ющие па­дение под­ни­ма­емой час­ти ма­шины при об­ры­ве тро­са или це­пи. На подъем­ных вин­тах с этой целью за­креп­ля­ют вто­рую (стра­ху­ющую) гайку. Гид­ропри­воды пло­щадок для пе­реме­щения свар­щи­ка обо­руду­ют гид­ро­зам­ка­ми, уп­равля­емы­ми об­ратны­ми кла­пана­ми: они за­пира­ют ци­лин­дры и пре­дот­вра­ща­ют опус­ка­ние бал­ко­на при слу­чайном па­дении дав­ле­ния в гид­ро­сис­те­ме. Для по­выше­ния ус­тойчи­вос­ти выд­вижные пло­щад­ки обо­руду­ют спе­ци­альны­ми зах­ва­тами. Ра­бочие бал­ко­ны пло­щадок обо­руду­ют пре­дох­ра­нительным ус­тройством с ко­неч­ны­ми вык­лю­чате­лями, ос­та­нав­ли­ва­ющим ра­бочий бал­кон или пло­щад­ку при на­ез­де на пре­пятс­твие. Все ра­бочие бал­ко­ны ог­ражда­ют пе­рила­ми вы­сотой 1000 мм, по­лы бал­ко­нов пок­ры­ва­ют ди­элек­три­чес­ки­ми ков­ри­ками; на пло­щад­ках по­меща­ют таб­лички с ука­зани­ем до­пус­ти­мых наг­ру­зок и чис­ла под­ни­ма­емых ра­бочих.

Контрольные вопросы

1. На ка­ких опе­раци­ях при­меня­ет­ся обо­рудо­вание для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения сва­рива­емых из­де­лий?

2. Ка­кое обо­рудо­вание ис­пользу­ет­ся для пе­реме­щения сва­рива­емых из­де­лий?

3. Пе­речис­ли­те ос­новные ти­пы ма­нипу­лято­ров.

4. На­зови­те ос­новные дви­жения ма­нипу­лято­ров.

5. Что та­кое по­зици­оне­ры? Ка­ково их наз­на­чение?

6. Для че­го пред­назна­чены вра­щате­ли? Чем они от­ли­ча­ют­ся от ма­нипу­лято­ров?

7. Пе­речис­ли­те ос­новные ти­пы кан­то­вате­лей. Ка­ково их наз­на­чение?

8. Для че­го пред­назна­чены ро­лико­вые стен­ды?

9. Пе­речис­ли­те ос­новные прис­по­соб­ле­ния для ус­та­нов­ки и пе­реме­щения из­де­лий при кон­так­тной свар­ке.

10. На­зови­те ос­новные груп­пы кре­пеж­ных прис­по­соб­ле­ний.

11. Ка­кие раз­но­вид­ности ко­лонн для пе­реме­щения сва­роч­ных ап­па­ратов вы зна­ете? Ка­ково их наз­на­чение и ус­тройство?

12. На­зови­те ос­новные ус­тройства для ус­та­нов­ки сва­роч­ной ап­па­рату­ры при по­лу­ав­то­мати­чес­кой свар­ке.

13. Что да­ет при­мене­ние пло­щадок для пе­реме­щения свар­щи­ка?

14. Ка­кие пре­дох­ра­нительные ус­тройства при­меня­ют­ся для обес­пе­чения бе­зопас­ной ра­боты на вы­соте?

 

 

ГЛАВА5Оборудование для изготовления технических сварных сосудов, работающих под давлением

· 5.1. Требования к качеству сосудов

· 5.2. Оборудование для изготовления тонкостенных сосудов

· 5.3. Оборудование для изготовления толстостенных сосудов

 

5.1Требования к качеству сосудов

Тех­ни­чес­кие со­суды, ра­бота­ющие под дав­ле­ни­ем, от­но­сят­ся к из­де­ли­ям, к ко­торым предъяв­ля­ют­ся по­вышен­ные тре­бова­ния по на­деж­ности и по ка­чес­тву свар­ки в свя­зи с осо­быми ус­ло­ви­ями их экс­плу­ата­ции (тем­пе­рату­ра, дав­ле­ние, ха­рак­тер сре­ды). В свя­зи с этим стро­го рег­ла­мен­ти­рова­ны мар­ки ста­лей, спо­собы свар­ки, сва­роч­ные ма­тери­алы, ис­пользу­емые при их про­из­водс­тве. При свар­ке обе­ча­ек и труб, при­вар­ке днищ со­судов раз­ре­ша­ет­ся ис­пользо­вать только со­еди­нение встык с пол­ным проп­лавле­ни­ем. Ре­монт со­судов пу­тем на­ложе­ния зап­лат не­допус­тим.

Со­еди­нение внах­лес­тку мож­но при­менять только при свар­ке опор­ных эле­мен­тов и за­креп­ля­ющих ко­лец. Рас­по­ложе­ние их свар­ных швов дол­жно обес­пе­чивать дос­тупность для кон­тро­ля.

Ви­зу­ально­му и инс­тру­мен­тально­му кон­тро­лю под­ле­жат 100% свар­ных швов со­судов; ра­ди­ог­ра­фичес­ко­му и (или) ультраз­ву­ково­му — 10…100% в за­виси­мос­ти от ус­ло­вий экс­плу­ата­ции со­суда. Эти ме­тоды кон­тро­ля поз­во­ля­ют вы­яв­лять внут­ренние де­фек­ты (по­ры, тре­щины, вклю­чения, неп­ро­вары). Ос­тальные швы под­верга­ют цвет­ной и маг­ни­топо­рош­ко­вой де­фек­тоско­пии.

5.2Оборудование для изготовления тонкостенных сосудов

Тон­костен­ны­ми счи­та­ют­ся со­суды, тол­щи­на стен­ки ко­торых зна­чительно меньше про­чих раз­ме­ров (в 20 раз и бо­лее). Тон­костен­ным со­судам со стен­кой тол­щи­ной до 10 мм при­да­ют фор­му ци­лин­дра, сфе­ры или то­ра. Вы­бор фор­мы со­суда оп­ре­деля­ет­ся раз­личны­ми со­об­ра­жени­ями: сфе­ричес­кий со­суд при за­дан­ной ем­кости име­ет ми­нимальную мас­су; то­ровый со­суд мож­но удоб­но раз­местить (нап­ри­мер, вок­руг ка­меры сго­рания жид­кос­тно­го ра­кет­но­го дви­гате­ля); ци­лин­дри­чес­кая фор­ма обес­пе­чива­ет на­ибольшую тех­но­логич­ность.

Тон­костен­ные со­суды обыч­но яв­ля­ют­ся конс­трук­тивны­ми эле­мен­та­ми тран­спортных ус­та­новок. В тех слу­ча­ях, ког­да не тре­бу­ет­ся эко­номия мас­сы, ис­пользу­ют хо­рошос­ва­рива­емые ма­тери­алы не­высо­кой проч­ности. В за­виси­мос­ти от сва­рива­емос­ти и чувс­тви­тельнос­ти ме­тал­ла к кон­цен­тра­ции нап­ря­жений пред­став­ле­ния о тех­но­логич­ности од­но­го и то­го же конс­трук­тивно­го офор­мле­ния мо­гут ока­заться раз­ны­ми.

При из­го­тов­ле­нии тон­костен­ных со­судов свар­ку вы­пол­ня­ют пря­моли­нейны­ми, кольце­выми и кру­говы­ми сты­ковы­ми шва­ми. В за­виси­мос­ти от тол­щи­ны сте­нок вы­бира­ют спо­соб свар­ки, при­емы вы­пол­не­ния швов и тех­но­логи­чес­кую ос­нас­тку. Свар­ку, как пра­вило, вы­пол­ня­ют в сре­де за­щит­ных га­зов. Сбор­ку ча­ще про­из­во­дят с по­мощью за­жим­ных прис­по­соб­ле­ний. На­деж­ное при­жатие сва­рива­емых кро­мок к под­клад­ке поз­во­ля­ет вы­пол­нять од­носто­рон­нюю свар­ку в прис­по­соб­ле­нии без прих­ватки. При сбор­ке под свар­ку пря­моли­нейны­ми шва­ми меж­ду лис­та­ми и про­дольны­ми шва­ми обе­ча­ек для рав­но­мер­но­го и плот­но­го при­жатия кро­мок к под­клад­ке ис­пользу­ют за­жим­ные прис­по­соб­ле­ния кла­виш­но­го ти­па. Уси­лие при­жатия обыч­но сос­тавля­ет 300…700 Н на 1 см дли­ны шва и соз­да­ет­ся гид­равли­чес­ки­ми или пнев­ма­тичес­ки­ми ус­тройства­ми.

При сбор­ке и свар­ке про­дольных сты­ков обе­ча­ек ос­но­вание прис­по­соб­ле­ния вы­пол­ня­ют в ви­де кон­со­ли. При­жим­ную бал­ку кла­виша­ми при­креп­ля­ют к кон­со­ли: од­ним кон­цом жес­тко, дру­гим — с воз­можностью ре­гули­рова­ния от­кидны­ми бол­та­ми. Про­дольные швы вы­зыва­ют на­руше­ние пря­моли­нейнос­ти об­ра­зу­ющих тон­костен­ных обе­ча­ек и уменьше­ние кри­виз­ны в зо­не шва в по­переч­ном се­чении. Для ис­прав­ле­ния та­ких сва­роч­ных де­фор­ма­ций при­меня­ет­ся про­кат­ка ро­лика­ми.

При свар­ке кольце­выми шва­ми тон­костен­ных со­судов из ма­тери­алов, ма­лочувс­тви­тельных к кон­цен­тра­ции нап­ря­жений, ис­пользу­ют­ся ос­та­ющи­еся под­клад­ные кольца, ко­торые об­легча­ют цен­тров­ку кро­мок и их од­носто­рон­нюю свар­ку. Для вы­сокоп­рочных ма­тери­алов та­кой спо­соб ока­зыва­ет­ся неп­ри­ем­ле­мым. В этом слу­чае кольце­вые сты­ки со­бира­ют и сва­рива­ют на съем­ных под­клад­ках раз­жимных ко­лец. Од­на­ко из-за по­дог­ре­ва кро­мок впе­реди сва­роч­ной ду­ги сты­ки рас­ши­ря­ют­ся и от­хо­дят от кольца в ра­ди­альном нап­равле­нии, что мо­жет при­вес­ти к сме­щению кро­мок или об­ра­зова­нию «до­мика». В тон­костен­ных со­судах, ра­бота­ющих под дав­ле­ни­ем, сме­щение кро­мок в сты­ковом шве яв­ля­ет­ся опас­ным кон­цен­тра­тором нап­ря­жений, по­это­му не­об­хо­димо при­нимать ме­ры по пре­дот­вра­щению или ус­тра­нению та­ких сме­щений.

Для при­жатия кро­мок при­меня­ют­ся на­руж­ные стяж­ные лен­ты. Од­на­ко их при­ходит­ся рас­по­лагать на не­кото­ром рас­сто­янии от оси сты­ка, по­это­му сме­щения пре­дот­вра­ща­ют­ся лишь час­тично.

Бо­лее эф­фектив­ным ока­зыва­ет­ся при­жатие кро­мок к под­клад­кам ро­ликом, пе­река­тыва­ющим­ся по по­вер­хнос­ти сты­ка не­пос­редс­твен­но пе­ред сва­роч­ной ду­гой. При этом спо­собе при­жатия кром­ки не мо­гут отор­ваться от по­вер­хнос­ти под­клад­но­го кольца в мес­те фор­ми­рова­ния свар­но­го шва. Прис­по­соб­ле­ние для при­жатия кро­мок обе­ча­ек за­креп­ля­ют на кон­со­ли сва­роч­ной го­лов­ки. При­жим­ные ро­лики опи­ра­ют­ся на обе сва­рива­емые кром­ки, вы­рав­ни­вая и при­жимая их к под­клад­но­му кольцу с по­мощью пру­жины.

Свар­ку сты­ка обе­ча­ек мож­но так­же вы­пол­нять по схе­ме, при ко­торой жес­ткий бан­даж, вра­ща­ющийся при свар­ке вмес­те с из­де­ли­ем, ох­ва­тыва­ет зо­ну кольце­вого шва; при этом пер­вый про­ход свар­ки вы­пол­ня­ет­ся из­нутри обе­чайки. Нап­ря­жения сжа­тия, воз­ни­ка­ющие в зо­не наг­ре­ва, стре­мят­ся уве­личить дли­ну сво­бод­ной кром­ки сты­ка и при­жима­ют ее к на­руж­но­му кольцу бан­да­жа.

Эле­мен­ты ар­ма­туры (флан­цы, шту­церы) обыч­но со­еди­ня­ют со стен­кой со­суда встык; при этом свар­ка уг­ло­выми шва­ми или рельеф­ная свар­ка до­пус­ка­ют­ся только для ма­тери­алов, ма­лочувс­тви­тельных к кон­цен­тра­ции нап­ря­жений. Сты­ковые кру­говые швы вы­пол­ня­ют од­носто­рон­ней свар­кой на под­клад­ке с ка­нав­кой.

Ввар­ку флан­ца в сфе­ричес­кий со­суд из алю­мини­ево­го спла­ва це­лесо­об­разно вы­пол­нять спо­собом со­еди­нения с тех­но­логи­чес­ким бур­ти­ком, ко­торый обес­пе­чива­ет пе­реда­чу уси­лия при­жатия флан­ца на обо­лоч­ку и их со­ос­ность, по­выше­ние жес­ткос­ти кром­ки флан­ца. На­личие бур­ти­ка поз­во­ля­ет уп­ростить конс­трук­цию при­жим­но­го прис­по­соб­ле­ния (так как уси­лие при­жатия прик­ла­дыва­ет­ся только к флан­цу), пре­дот­вра­тить сме­щение кро­мок в про­цес­се свар­ки и уменьшить мес­тные ис­ка­жения фор­мы обо­лоч­ки из-за усад­ки кру­гово­го шва.

При не­больших раз­ме­рах со­суда или то­го уз­ла, в ко­торый вва­рива­ет­ся де­таль ар­ма­туры, свар­ку кру­говым швом це­лесо­об­разно вы­пол­нять не­под­вижной сва­роч­ной го­лов­кой при вра­щении со­суда. При ввар­ке ар­ма­туры в узел зна­чительных раз­ме­ров кру­говой шов удоб­нее вы­пол­нять сва­роч­ной го­лов­кой, пе­реме­ща­ющейся по по­вер­хнос­ти за­креп­ленно­го не­под­вижно уз­ла.

В круп­но­серийном про­из­водс­тве свар­ку тон­костен­ных тех­ни­чес­ких со­судов вы­пол­ня­ют на спе­ци­альных по­лу­ав­то­мати­чес­ких ус­та­нов­ках, по­это­му для сбор­ки про­дольно­го сты­ка обе­чайки не­об­хо­димо вы­пол­нять сле­ду­ющие при­емы: при­ем­ка обе­чайки; ори­ен­ти­рова­ние сты­ка; под­жа­тие кром­ки к под­клад­ке сим­метрич­но от­но­сительно ка­нав­ки, фор­ми­ру­ющей проп­лав; собс­твен­но свар­ка; ос­во­бож­де­ние и сня­тие обе­чайки.

Ци­лин­дри­чес­кие со­суды обыч­но со­бира­ют из нес­кольких обе­ча­ек и двух по­лус­фе­ричес­ких или эл­липти­чес­ких днищ. Обе­чайки вальцу­ют из оди­ноч­но­го лис­та или из свар­ной за­готов­ки, рас­по­лагая швы вдоль об­ра­зу­ющей. Дни­ща сва­рива­ют из от­дельных штам­по­ван­ных ле­пес­тков или штам­пу­ют из цельной ли­бо сва­рен­ной лис­то­вой за­готов­ки. Ци­лин­дри­чес­кую часть со­суда со­бира­ют и сва­рива­ют на ро­лико­вом стен­де. Сва­рива­емые кром­ки про­дольно­го сты­ка обе­чайки фик­си­ру­ют на прих­ватках с по­мощью прос­тейших стяж­ных прис­по­соб­ле­ний. Фик­са­ция кро­мок кольце­вого сты­ка обе­ча­ек — на­ибо­лее тру­до­ем­кая опе­рация.

Свар­ку про­дольны­ми и кольце­выми шва­ми со­судов со стен­кой тол­щи­ной 10…40 мм вы­пол­ня­ют ча­ще все­го под сло­ем флю­са с двух сто­рон. Вы­пол­не­ние пер­во­го слоя шва на ве­су тре­бу­ет тща­тельной сбор­ки и ог­ра­ниче­ния ве­личи­ны за­зора по всей дли­не сты­ка. По­это­му ро­лико­вые стен­ды обыч­но обо­руду­ют флю­совы­ми по­душ­ка­ми, поз­во­ля­ющи­ми вы­пол­нять пер­вый слой шва без жес­тко­го ог­ра­ниче­ния ве­личи­ны за­зора в сты­ке. Флю­совая по­душ­ка для свар­ки про­дольным швом пред­став­ля­ет со­бой жес­ткий ко­роб, ко­торый за­креп­лен на те­леж­ке и под­ни­ма­ет­ся пнев­мо­цилин­дра­ми до упо­ра в из­де­лие. Флюс плот­но под­жи­ма­ет­ся к сты­ку сжа­тым воз­ду­хом.

При свар­ке кольце­выми шва­ми воз­можно под­жа­тие флю­са с по­мощью флю­совой по­душ­ки ре­мен­но­го ти­па.

Дви­жение рем­ня и по­дача флю­са к мес­ту го­рения ду­ги про­ис­хо­дят под действи­ем сил тре­ния. Конс­трук­ция флю­совой по­душ­ки с элас­тичным лот­ком для свар­ки кольце­выми шва­ми пред­став­ле­на на рис. 5.1. При по­даче воз­ду­ха в пнев­мо­цилиндр 5 диск 1 флю­совой по­душ­ки под­ни­ма­ет­ся до упо­ра в из­де­лие, а сам ци­линдр бла­года­ря пру­жин­ной под­веске опус­ка­ет­ся и упи­ра­ет­ся тра­вер­сой 6 в рельсы, фик­си­руя по­ложе­ние те­леж­ки 7. При вра­щении из­де­лие ув­ле­ка­ет за со­бой диск 1 с ло­жемен­том 3 и, по­вора­чивая его вок­руг нак­лонной оси 2, под­жи­ма­ет ре­зино­вую ка­меру 4 с флю­сом к сты­ку.

Рис. 5.1.Флюсовая подушка с эластичным лотком для сварки кольцевыми швами:
1 — диск флюсовой подушки; 2 — наклонная ось; 3 — ложемент; 4 — резиновая камера; 5 — пневмоцилиндр; 6 — траверса; 7 — тележка

При тол­щи­не стен­ки со­суда бо­лее 25 мм ав­то­мати­чес­кую свар­ку под сло­ем флю­са обыч­но вы­пол­ня­ют в нес­колько сло­ев. Пер­вый слой шва вы­пол­ня­ют из­нутри обе­чайки, вто­рой — сна­ружи (по ра­нее уло­жен­но­му пер­во­му слою) с пол­ным проп­лавле­ни­ем всей тол­щи­ны стен­ки.

В се­рийном про­из­водс­тве дни­ща со­судов штам­пу­ют из цельной или сва­рен­ной лис­то­вой за­готов­ки. В мел­ко­серийном и ин­ди­виду­альном про­из­водс­тве дни­ща со­бира­ют и сва­рива­ют из от­дельных штам­по­ван­ных эле­мен­тов.

Иног­да тех­ни­чес­кие со­суды име­ют по­переч­ное се­чение овальной фор­мы (бен­зо­возы, ав­то­цис­терны для пе­ревоз­ки мо­лока). В та­ких слу­ча­ях при ав­то­мати­чес­кой свар­ке под сло­ем флю­са сты­ков обе­ча­ек с дни­щами со­суд сле­ду­ет вра­щать так, что­бы ско­рость свар­ки бы­ла пос­то­ян­ной; свар­ку не­об­хо­димо вы­пол­нять в ниж­нем по­ложе­нии.

Ста­нок для свар­ки тех­ни­чес­ких со­судов овально­го се­чения (рис. 5.2) в пол­ной ме­ре удов­летво­ря­ет этим тре­бова­ни­ям. Ко­пиру­ющий диск 5 име­ет две бе­говые до­рож­ки: на­руж­ную, по ко­торой ка­тит­ся ве­дущий ро­лик при­вод­но­го ме­ханиз­ма 2, и внут­реннюю — для опор­но­го хо­лос­то­го ро­лика 8. Под действи­ем пру­жиня­щего упо­ра 4 ко­пиру­ющий диск ока­зыва­ет­ся за­жатым меж­ду ве­дущим и опор­ным ро­лика­ми, его крайние по­ложе­ния ог­ра­ничи­ва­ют­ся ко­пир­ны­ми ро­лика­ми 3. На­руж­ная бе­говая до­рож­ка ко­пиру­юще­го дис­ка 5 пов­то­ря­ет внеш­ний кон­тур из­де­лия. Со­суд, пред­ва­рительно соб­ранный на прих­ватках, по­да­ет­ся на ста­нок те­леж­кой по рельсам 1 и за­креп­ля­ет­ся в пла­ва­ющей ско­бе 6 за­жим­ным цен­три­ру­ющим прис­по­соб­ле­ни­ем 9, жес­тко свя­зан­ным с ко­пиру­ющим дис­ком. Мас­са из­де­лия урав­но­веши­ва­ет­ся про­тиво­весом 10 с по­мощью под­вижных ры­чагов 7. На­личие двух сва­роч­ных го­ловок поз­во­ля­ет од­новре­мен­но вы­пол­нять оба шва.

Рис. 5.2.Станок для сварки технических сосудов овального сечения:
1 — рельсы; 2 — приводной механизм; 3 — копирные ролики; 4 — пружинящий упор; 5 — копирующий диск; 6 — плавающая скоба; 7 — рычаг; 8 — опорный холостой ролик; 9 — зажимное центрирующее приспособление; 10 — противовес

 

5.3Оборудование для изготовления толстостенных сосудов

Тол­стос­тенны­ми счи­та­ют­ся со­суды, тол­щи­на стен­ки ко­торых больше 40 мм. Их из­го­тов­ля­ют из вальцо­ван­ных или штам­по­ван­ных лис­то­вых за­гото­вок, сва­рива­емых про­дольны­ми и кольце­выми сты­ковы­ми шва­ми. При из­го­тов­ле­нии тол­стос­тенных со­судов ши­роко ис­пользу­ют элек­трош­ла­ковую свар­ку, обес­пе­чива­ющую на­деж­ное проп­лавле­ние все­го се­чения за один про­ход.

Уг­ло­выми шва­ми при­вари­ва­ет­ся только ос­но­вание к ниж­не­му дни­щу. Для ко­тельных со­судов ха­рак­терно на­личие большо­го чис­ла шту­церов, к ко­торым сты­ковы­ми шва­ми при­вари­ва­ют тру­бы. Как пра­вило, дни­ща вы­пол­ня­ют­ся вы­пук­лы­ми с от­бортов­кой, обес­пе­чива­ющей рас­по­ложе­ние свар­ных со­еди­нений вне зо­ны действия зна­чительных нап­ря­жений из­ги­ба. Со­суды, внут­ренний ди­аметр ко­торых не пре­выша­ет 500 мм (нап­ри­мер, ка­меры кот­лов), до­пус­ка­ет­ся из­го­тов­лять с плос­ки­ми дни­щами.

В за­виси­мос­ти от раз­ме­ров со­суда лис­то­вую за­готов­ку гнут в наг­ре­том сос­то­янии вдоль длин­ной (пер­вый ва­ри­ант) или ко­рот­кой (вто­рой ва­ри­ант) кром­ки лис­та. В пер­вом слу­чае обе­чайка по­луча­ет­ся длин­ной и тре­бу­ет­ся меньшее чис­ло кольце­вых швов в со­суде. Од­на­ко для со­судов большо­го ди­амет­ра дли­на ко­рот­кой кром­ки лис­та мо­жет ока­заться не­дос­та­точ­ной, и тог­да обе­чайку сос­тавля­ют из двух ко­рыт, со­еди­няя их дву­мя про­дольны­ми шва­ми. Во вто­ром слу­чае обе­чайка по­луча­ет­ся ко­рот­кой, но с од­ним про­дольным швом.

Вто­рой ва­ри­ант пред­став­ля­ет­ся ме­нее це­лесо­об­разным, так как кольце­вые швы бо­лее тру­до­ем­ки по срав­не­нию с про­дольны­ми.

Ме­тодом вальцов­ки труд­но из­го­товить обе­чайки дли­ной бо­лее 3500 мм и со стен­ка­ми тол­щи­ной бо­лее 100 мм. При гиб­ке на мощ­ном прес­се та­ких ог­ра­ниче­ний нет, осо­бен­но при сос­тавле­нии обе­чайки из двух ко­рыт. Сбор­ку обе­чайки с дву­мя про­дольны­ми сты­ками (рис. 5.3) для элек­трош­ла­ковой свар­ки вы­пол­ня­ют с по­мощью скоб. Пос­то­янс­тво за­зора в сты­ке дос­ти­га­ет­ся ус­та­нов­кой прок­ла­док, уда­ля­емых пе­ред свар­кой. Пос­ле при­вар­ки вы­ход­ных пла­нок и кар­ма­на для на­веде­ния шла­ковой ван­ны соб­ранную под свар­ку обе­чайку ус­та­нав­ли­ва­ют вер­ти­кально. Ес­ли обе­чайка име­ет два про­дольных шва, то их це­лесо­об­разно вы­пол­нять од­новре­мен­но дву­мя сва­роч­ны­ми ап­па­рата­ми.

Рис. 5.3.Сборка обечайки с двумя продольными стыками

Кольце­вые швы вы­пол­ня­ют­ся мно­гос­лойной свар­кой под сло­ем флю­са ли­бо элек­трош­ла­ковой свар­кой в один про­ход. При мно­гос­лойной свар­ке пол­ное проп­лавле­ние обес­пе­чива­ет­ся ук­ладкой в раз­делку с внеш­ней сто­роны нес­кольких под­ва­роч­ных сло­ев, за­чис­ткой кор­ня шва с по­мощью пнев­ма­тичес­ко­го зу­била или ре­зака и на­ложе­ни­ем внут­ренне­го под­ва­роч­но­го шва. Пос­ле это­го про­из­во­дят мно­гос­лойное за­пол­не­ние внеш­ней раз­делки.

Сбор­ка кольце­вого сты­ка под элек­трош­ла­ковую свар­ку дол­жна быть дос­та­точ­но точ­ной, так как мес­тное сме­щение кри­воли­нейных кро­мок свы­ше 3 мм мо­жет при­вес­ти к на­руше­нию уп­лотне­ния и вы­тека­нию шла­ковой ван­ны. По­это­му пе­ред сбор­кой на внеш­ней и внут­ренней по­вер­хнос­тях каж­дой обе­чайки про­тачи­ва­ют по­лосу ши­риной 70…100 мм вдоль тор­ца. Та­ким же спо­собом под­го­тав­ли­ва­ют стык обе­чайки с дни­щем. Кром­ки де­талей фик­си­ру­ют план­ка­ми, ус­та­нов­ленны­ми «на реб­ро» по­перек кольце­вого шва и при­вари­ва­ют к по­вер­хнос­ти обе­ча­ек. Ес­ли в ка­чес­тве внут­ренне­го фор­ми­ру­юще­го ус­тройства ис­пользу­ют мед­ные ох­лажда­емые под­клад­ки, изог­ну­тые по ра­ди­усу сва­рива­емо­го из­де­лия, то внут­ри обе­чайки до­пол­ни­тельно ус­та­нав­ли­ва­ют ско­бы вре­мен­но­го креп­ле­ния. Под­клад­ки за­водят в от­вер­стия скоб и за­креп­ля­ют клиньями или вин­то­выми при­жима­ми.